小康矿采区重新划分及南二南三采区合并矿井设计说明书毕业论文.doc

小康矿采区重新划分及南二与南三采区合并设计说明书小康矿采区重新划分及南二与南三采区合并设计说明书前言 小康煤矿是铁法煤业（集团）有限责任公司所属八个大型现代化矿井之一， 始建于 1987 年 7 月，投产于 1990 年 11 月矿井设计生产能力 150 万 t/a，2004 年 8 月矿井核定生产能力 260 万 t/a1990 年投产以后，矿井软岩支护、煤层自燃、隐伏构造等问题陆续凸显， 造成生产步履维艰，安全性越来越差，连年亏损迫使小康煤矿主动走“产、 学研合作”之路，加快“科技兴矿”前进步伐，积极组织开展软岩矿井安全高 效集约化生产技术攻关活动，优化矿井资源配量，实施集中生产经十年奋战， 改变了软岩矿井安全生产技术经济面貌，终于成为铁煤集团公司的后起新秀矿 井之一承担的“极软岩动压巷道大变形控制技术的研究”项目 1997 年荣获辽 宁省政府科技进步二等奖；1999 年通过 ISO9002 质量体系认证，2001 年结束 11 年亏损历史，并保持了无亡人的安全生产局面，2003 年通过辽宁省煤矿安全 监察局安全评估，等级为 3A2B 级小康煤矿井田位于辽宁省康平煤田的东部，处于康平和法库两县之间，隶 属于康平县东官屯管辖。

其西面以 F1、F2、F3断层与大平井田及康平高家井田相 邻，其南、东、北则以煤层最低可采厚度边界线为界；井田南北长 6.03Km，东 西宽 4.81Km，其面积 28.99Km2小康煤矿井田煤系地层沉积类型为内陆山间湖泊、沼泽相，形成于中生代 晚侏罗纪，岩层结构多为复合层，成岩度低，岩石暴露于空气即发生软化及崩 解，强度损失快井田内仅赋存一层煤，一般可采厚度 5～7m；最大可采厚度 8.67m；其埋藏深度 237~715m，煤层倾角 5°~12°，一般 7°左右；井田隐伏 断层、煤层厚度缺失变薄带较发育煤层自燃发火期 1~3 个月，最短 20d；煤 尘爆炸指数为 43.2，具有强烈爆炸危险性；瓦斯地质、水文地质条件较为简单小康煤矿采用中央立井单水平上下山开拓，中央并列式通风方式；井底车 场水平标高为–399m（深度 482m） ，回风水平标高–398m（深度 481m） 井下生 产实施一井一面生产模式及综放开采技术，煤炭运输实现胶带连续化，主要生 产环节实现监视透明化小康矿是由沈阳煤矿设计院设计的，全矿井共划分 12 个采区；依据矿井十 多年的开采实践及矿井生产补充勘探，特别是地震（二维和三维）补充勘探资 料 ；原先所划分采区是不合理的，由此，有必要对全矿井采区进行重新划分； 重新划分采区数目为 6 个，为此，导致了矿井后期开拓方式的改变；因此，不 得不对矿井设计进行修改。

另外，南二与南三采区合并后，对于原南二采区设 计也不得不加以修改第一篇 矿井修改设计说明书第一章井田概况及地质特征第一节井田概况 一、交通位置 铁法煤业（集团）公司康平煤田位于辽宁省法库，康平两县之间小康矿 位于煤田的东侧，康平县境内该井距法库县城约 17km，距康平县城 13km， 距铁法煤业（集团）所在地调兵山车站约 35km，东至长大线上的铁岭火车站约 67km铁康公路（铁岭—康平）纵贯井田南北，交通较为便利交通位置见图1—1二、地形地势本井田东北部为平缓的丘陵，西南部为洪积、冲积平原，地表标高一般在 +80~+120m 之间三、河流、水库及水渠分布 该区无较大河流，井田西南部有三台子水库，附近康平县设有水产养殖场 水库面积一般为 13.6km2，储水量为 25M.m3，水库一般水位标高为+82m，最低 水位标高为+80.2m，最高水位标高为+83.98m水库水的主要来源，除大气降水外主要靠南部的李家河，另一来源为北部 的人工渠，引康平西泡子水库水和辽河水入库四、气象及地震 本区属大陆性气候，年最大降水量为 801mm，年最大蒸发量为 2516mm 最高气温为 33℃，最低气温为-32℃，结冰期自 10 月末至翌年 4 月，最大冻结 深度为 1.45m。

地震烈级度为 VI 度（1983 年辽宁省地震局资料） 五、煤田开展历史及现有生产井开采情况 该井田西北部已有一对生产矿井，即康平县三台子煤矿，该井于 1978 年 10 月投产，1982 年生产能力为 100Kt，经第一次改扩建，1985 年生产原煤约 200Kt1986 年开始进行第二次改扩建，确定年生产能力为 450Kt，已经于 1989 年完成该井采用斜井开拓，主要开采煤田西北角第 13 勘探线以北煤层从该矿生 产情况看，区内小断层较多，尤其是落差不大的小断层为数不少，用钻探手段 难以查清因此，本矿井投产后必须加强生产地质工作，为改进采区巷道布置， 有效地进行综合机械化开采创造条件煤田西南部法库县边家煤矿，设计年生产能力为 150Kt，斜井开拓，已于 1983 年开工建设煤田西部为铁法（煤业）集团公司大平矿，矿井设计生产能力 240 万 t/a； 立井开拓，中央并列式通风方式；于 1990 年年末开工建设，2003 年 1 月移交 投产小康矿矿井原设计生产能力 150 万 t/a；立井开拓，中央并列式通风方式； 于 1987 年 7 月开工建设，1990 年 11 月 15 日移交投产；1992 年达产，1997 年 实现“一矿一面”生产模式，2004 年生产原煤 242.2004 万 t，同年矿井核定生 产能力 260 万 t/a。

六、矿区经济概况 本区为农业区，工业基础较薄弱，除康平县三台子煤矿属康平县地方国营 企业外，其它工业很少矿区附近有电力网东关屯乡五棵树村有建筑用砂子 和卵石，善友、张强乡生产有料石，可做建筑材料用第二节地质特征铁法（煤业）集团公司小康矿地层表界 系组统层新 生 界第 四 系白垩 系 统下孙家 湾组石紫砂色层柱状符号厚度岩 性Q15 37660K1S2350220灰色绿层泥岩泥砂岩K1S189 240动 物 化 石 层 油 页岩 层 含 煤 层 砂 岩 层砂 岩 层底 部火 山 集块 岩 层变 质 岩 层中 生 界界太 古上统侏罗 系旦 系震前沙 海组组鲁呼吐J3S5-21875 2J3S5-11438 1J3S425236J3S350 120J3S225150240J3S111050300J3jn50200100J3S1一、地质构造（一） 、地质年代，地层层序，沉积厚度及岩石特征煤田井上部覆盖着第四系地层，局部地段有白垩系出露，煤田西侧有前震 旦系，东侧有中生界侏罗系吐呼鲁组地层分布，现从老至新叙述如下：1、前震旦系以绿泥石片岩为主，另有云母片岩，石英片岩和片麻岩该系中有零星花 岗岩、闪长岩侵入。

2、侏罗系吐呼鲁组、沙海组吐呼鲁组由砂砾岩、砂岩和火山碎屑岩组成，总厚度大于 350m沙海组由泥岩、油页岩、煤层、砂岩、砾岩所组成，厚度约 200m现分段叙述 如下：（1）砂岩段：以灰色、灰白色砂岩为主，夹深灰色泥岩及灰白色砂砾岩 在西部夹炭质页岩及薄煤一层，仅 13 号钻孔见可采煤层，但分布面积不大，距 上部煤层约 200m，故无经济价值2）煤段：由煤层、炭质页岩、灰黑色泥岩、油页岩和粉砂岩组成可采 煤层集中上部，煤层厚 1~25m含煤层等厚线见图 1—23）油页岩段：以黑灰色油页岩为主，夹黑色泥岩、泥灰岩和菱铁矿透镜 体井田内油页岩与黑色泥岩易于识别，到井田边缘，二者不易识别井田内 东部厚，西部薄，南部厚、北部薄最大厚度 45~50m，分布于 3~24 号钻孔一 带，最薄处 10m，分布于北部边缘4）泥岩段：上部灰绿色泥岩，夹粉砂岩、细砂岩及薄层砂砾岩，顶部含 黄铁矿晶体，下部为黑色泥岩、夹深灰色砂岩、富含动物化石，从生物化石面 貌上看与阜新沙海组层位相当，井田中部缺失此段厚度变化为南厚北薄，南 部 30~45m，北部厚 5~10m，就井田东西两部分看，中间厚、两侧薄，厚者为 25~30m，薄者为 0~5m。

3、白垩系分布于全区，上部主要为褚色粉砂岩、细砂岩、粗砂岩及砂砾岩等下部 以灰色粉砂岩、细砂岩为主，夹泥岩、粗砂岩及薄层砾岩底部普遍有一层较 厚的砂砾岩，总厚 150~750m4、第四系上部为黑色腐植土，厚度为 0.2~0.5m，中部为灰黄色亚粘土，厚度为 2~17m下部为黄色粗砂，其底部含砾石，厚度为 1.5~5m二）煤系地质走向、倾斜及其变化规律煤系地层呈褶曲构造，倾角 3°~10°，一般为 7°井田北部倾角较缓， 西南部、中南部倾角略大本井田受褶皱构造影响，走向及倾斜很不规则，井田内背向斜轴构成“S” 形褶曲东北部地层以拉马屯背斜轴为中心（即 165 孔 207 孔）往东、北、南 三方向倾斜，西部受高家窝堡背斜的影响，向北倾斜，南部煤系地层基本上， 东西走向，向南倾斜三）煤田及井田地质构造及其相互关系煤田位于阴山—天山纬向构造带的北部边缘，亦称内蒙台斜煤田的形成 和发展是受西南部的八虎山古隆起、东部的法库—郝关屯火山岩带北部的华北 与东北区域构造界线深大断裂所控制井田构造是宽缓的褶曲并拌有断层，岩层倾角 3~10°，一般 7°左右四）断层和褶皱发育情况井田内褶曲构造以背斜为主，向斜次之。

西部高家窝堡背斜为向东南倾伏的背斜，东北翼沿走向延伸较远，西南翼 受 F7断层破坏，急转为向斜南部四家子背斜为一短轴背斜南翼被 F1、F2、F3断层破坏，东西两翼亦被断层切割，仅北翼保存较好井田中央为 拉马屯背斜，西段被 F14、F15、F16、F17断层所破坏，背斜北翼煤层倾角平缓， 南翼倾角略大，并有小断层井田东南有肖家窝堡短轴背斜，翼部被断层切割 各背斜轴均向各自的相邻背斜倾伏，可联成主背斜，其轴的形迹呈明显的“S” 形在“S”形开口处形成南北两部两个向斜详见图 1—3 构造纲要图北部向斜由高家窝堡、四家子、拉马屯背斜的一个翼构造为一短轴向斜 向斜东、南、西三个翼部均伴有断层，但东翼断层破坏较大，南部向斜由四家 子、拉马屯、肖家窝堡背斜一个翼的构成向斜西翼为断层切割，向斜向南与 大平矿向斜相接经勘探井田内共发现 29 条断层（落差 20m 以上） ，按断层走向可分为北西 向和北东向两组，北西向断层组分布特点是断层走向与褶皱轴近于平行，其中 F1、F2、F3位于主背斜与三台子二井向斜过渡地段，这些断层又为北东向断层 F6、F10、F11切割，分成数段，主背斜地段落差达 200m，两端落差逐渐减少， 直至尖灭于向斜之中。

其余北西向断层落差较小，一般 30m 左右，北东向断层 的分布特点是：主要大断层亦位于向背斜转折地段，如 F10、F11、F14、F15、F16、F17等断层其余较小的北东向断层走向基本垂直于褶 皱轴两组断层共同特点是断层面倾斜与煤层倾向一致井田主要断层特征见 表 1—1五）煤层变薄缺失带，简称“无煤带”小康井田在精查勘探时并没有勘测出“无煤带”构造，只是在生产过程中 发现了“无煤带”构造而所谓“无煤带”是指煤层缺失变薄至不可采的地带 或条带而我们所谓的无煤带范围是指煤层缺失的范围无煤带平面分布范围 的形状一般为条带状，个别一端分叉 “无煤带”长度一般 50-700m，宽 10- 70m “无煤带”平面分布有一定的分区性各区“无煤带”的方向、大小、形 态和复杂性有一定的同一性，不同区比较又有一定特殊性小康矿遇到的“无煤带”多数在无煤带范围内有几个倾角较小（30°-40°） 的与无煤带走向方向相同的断裂面，断裂面切入煤层后倾角逐渐变小，直至平 行厚夹石或煤层底板，断裂面消失断裂面常呈铲状，梨状和波状，断面有擦 痕，擦痕方向与倾向一致有薄层的断层泥，有时含煤块，与断裂面相接的油 页岩约有 0.2~0.4m 的片理特别发育，当集中多个断裂面时，煤层结构特别紊乱， 煤层破碎，光泽变暗，夹石穿插。

说明这里是经过多次构造运动而形成的油 页岩与煤层界面呈勺状，盘状和波状界面无明显擦痕，油页岩产状与界面一 致，而与煤层有明显的区别，并且煤层底板有底。